Hydroxyl-freie Radikale assoziierte Wirkungen von SGLT-2-Inhibitoren in Typ-2-Diabetes

Die distale symmetrische Polyneuropathie (DSPN) ist eine der häufigsten mikrovaskulären Komplikationen von Typ -2 -Diabetes mellitus (T2D) und betrifft im Verlauf ihrer Krankheit ungefähr 50% der Patienten. Diese komplexe Störung beinhaltet sowohl metabolische als auch Gefäßbelastungen, die zu Nervenfaserschäden mit hyperglykämisch-gesteuerter oxidativer Stress, verringerter Nervenblutfluss und chronischer subklinischer Entzündung zu seiner Pathogenese führen.

Das Vorhandensein von DSPN beeinträchtigt die Lebensqualität und ist auch mit einer erhöhten Mortalität verbunden.

Trotz der optimalen glykämischen Kontrolle verläuft die diabetische Neuropathie aufgrund multifaktorieller Einflüsse häufig, einschließlich chronischer oxidativer Stress und mikrovaskulärer Verletzungen. Traditionelle Therapien konzentrierten sich auf symptomatische Linderung, wie das Schmerzbehandlung mit Antikonvulsiva oder Antidepressiva und auf Versuche, das Fortschreiten der Krankheit zu verlangsamen, indem sie eine Hyperglykämie abzielen. Infolgedessen könnten neue Interventionen, die sich mit zusätzlichen pathogenen Faktoren, einschließlich oxidativer Stress, befassen, verbesserte klinische Ergebnisse bei DSPN bieten. In der Ätiologie der diabetischen Neuropathie spielt oxidativen Stress eine bedeutende Rolle.

Unter physiologischen Bedingungen ist Phenylalanin in der Para-Position enzymatisch hydroxyliert und produziert Para-Tyrosin. Unter Bedingungen mit erhöhtem oxidativem Stress, zum Beispiel bei Hydroxylradikalanfall (• OH), kann Phenylalanin an den Ortho- und Meta-Positionen mis-hydroxyliert werden, wodurch Ortho-Tyrosin (O-TYR) und Meta-Tyrosin (M (M) führt (M. -Tyr). Diese atypischen Tyrosinisomere sind in gesunden Zuständen typischerweise vernachlässigbar; Daher dienen ihre erhöhten Spiegel oder erhöhten abnormalen Verhältnisse als empfindliche Biomarker für Hydroxyl-radikalvermittelte oxidative Schäden, die bei chronischen Erkrankungen, die mit anhaltendem oxidativem Stress verbunden sind, besonders relevant sein können. Angesichts dieser oxidativen Stresswege wurde Alpha-Liponsäure (ALA) als antioxidative Therapie untersucht, die hauptsächlich auf die Produktion der freien Radikale abzielt.

ALA wurde als paralleler oder zusätzlicher Ansatz für bestehende glykämische Managementstrategien verwendet, wobei kurzfristige Studien signifikante Verbesserungen der Nervenleitungsgeschwindigkeit und neuropathischen Symptome aufweisen. Gleichzeitig kann die ALA -Therapie als systemische Antioxidansbehandlung gleichzeitig einen vorteilhaften Einfluss auf die kardiovaskulären harten Endpunkte haben, wie wir zuvor bewiesen haben.

Während die ALA-Therapie die Bedeutung von oxidativen Mechanismen unterstreicht, werden derzeit Natrium-Glucose-Cotransporter-2 (SGLT-2) -Hemmer untersucht.

SGLT-2-Inhibitoren üben ihre primäre Wirkung im proximalen Tubulus der Niere aus, indem sie die Reabsorption von Glucose und Natrium blockiert, was zu einer insulinunabhängigen Glykämiekontrolle durch eine verstärkte Glukosetion im Urin führt. Dieses Verfahren führt zu einer leichten osmotischen Diurese und einer Natriurese, wodurch das Blutvolumen verringert und zu klinisch relevanten Blutdruckrückgängen führt, typischerweise im Bereich von 2 bis 5 mmHg. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass SGLT-2-Inhibitoren oxidativen Stress und Entzündungen mildern, d. H. Mechanismen, die die beobachteten kardiovaskulären und renalen Schutzwirkungen unterstreichen können.

Tierversuche haben verbesserte Defizite der Nervenleitung und die Vorbeugung von intraepidermalen Nervenfaserverlust mit SGLT-2-Hemmung in diabetischen Rattenmodellen bestätigt, vermutlich durch verringerte glykämische Variabilität, eine verbesserte mikrovaskuläre Funktion und die Modulation von Hydroxylradikalwegen.

Große kardiovaskuläre Versuche (z. B. EMPA-Reg, Canvas, Declare) konzentrierten sich hauptsächlich auf kardiovaskuläre Endpunkte als auf neuropathiespezifische Metriken. Bei einer Post-hoc-Analyse des EM-ER-ERG-Ergebniss wurde geschätzt, dass Änderungen im Hämatokrit allein ungefähr 52% des kardiovaskulären Nutzens von Empagliflozin ausmachen.

Obwohl andere wichtige SGLT-2-Inhibitor-Studien (Declare-Timi 58, Leinwand, EMPA-Kidney) keinen Zusammenbruch eines ähnlichen Prozentsatzes liefern -CKD, wo ein erhöhter Hämatokrit als Schlüsselfaktor für die nephroprotektiven Vorteile des Arzneimittels angesehen wurde.

Andererseits erwies sich eine kleine, mechanistische Studie als eine vorübergehende Erhöhung des Erythropoietin-Serumspiegels unter Verwendung von Canagliflozin, die in den ersten 4 Wochen der SGLT-2-Therapie nur vorhanden war, während die Zunahme des Hämatokrits für die gesamte 12 Wochen verlängerte lange Behandlungszeit. Obwohl es andere Studien gibt, die entweder eine längere Dauer der Erythropoietinerhöhung selbst für 12 Wochen durch Empagliflozin oder keine Erhöhung der Dapagliflozin durch Dapagliflozin deuten Inhibitoren.

Bis zu diesem Zeitpunkt haben jedoch nur wenige Studien den kurzfristigen neuroprotektiven Einfluss von SGLT-2-Inhibitoren sowie Veränderungen der Hydroxylradikalmarker und RBC-Parameter in einer einzelnen Kohorte systematisch bewertet.

Bemerkenswerterweise zeigten eine umfassende systematische Überprüfung und Metaanalyse durch Kandeel, an der sechs Humanuntersuchungen und insgesamt 5.312 Diabetiker beteiligt waren .

Zur Unterstützung dieser Ergebnisse haben Ishibashi et al. berichteten, dass drei Jahre der SGLT-2-Inhibitor-Therapie bei Patienten mit modifizierten Typ-2-Diabetes die Ergebnisse der Neuropathie signifikant verbessert und das Fortschreiten der Nephropathie verlangsamt. Darüber hinaus betonen die jüngsten Perspektiven, dass frühzeitige Interventionen und die Behandlung mehrerer Stoffwechselfaktoren in DSPN schädigten oder sogar umgekehrt sein können, und kurzfristige klinische Nachweise zeigen, dass Empagliflozin die elektrophysiologischen Parameter verbessern, oxidative Stressmarker reduzieren kann und mäßige neuropathische Symptome in Typ 2 verringern kann Diabetiker.

Diese Ergebnisse deuten auf Mechanismen hin, die über die glykämische Kontrolle hinausgehen und die RBC-Bildung, Veränderungen der Hydroxylradikalmetaboliten (wie ortho- und meta-tyrosin) und die Hämodynamik der Nieren-Hämodynamik umfassen.

Angesichts dieser ermutigenden Daten haben wir eine 4-wöchige Intervention getestet, um sofortige RBC- und Hydroxyl-radikale Veränderungen sowie frühe neuropathische Verschiebungen zu erfassen.

Angesichts der begrenzten Wirksamkeit bestehender Behandlungen sind diese potenziellen Schutzwirkung im Kontext der Komplexität der diabetischen Neuropathie besonders hervorragend und durch direkte oder indirekte Verringerung oxidativer Stress und Beeinflussung der Wege, die den Nervenschäden zugrunde liegen, können SGLT-2-Inhibitoren einen Paradigmverschiebung in der Verschiebung der Verschiebung der Verschiebung der Verschiebung der Verschiebung der Verschiebung der Verschiebung der Verschiebung des Nervens schaffen. Management dieser herausfordernden Komplikation.

Vor diesem Hintergrund konzentriert sich unsere Studie auf die Bewertung der Kurzzeiteffekte des SGLT-2-Inhibitors (Dapagliflozin oder Empagliflozin) auf diabetische Neuropathie-bezogene Maßnahmen, Hydroxylradikalmarker, abnormales Albuminurie und RBC-Paramete bei Patienten mit Typ-2-Diabetes-Mellitus-Mell. . Insbesondere möchten wir feststellen, ob eine vierwöchige SGLT-2-Inhibitor-Therapie messbare Veränderungen der neuropathischen Funktion bei T2D-Patienten mit frühen oder milden Anomalien erzeugen kann und wie Verschiebungen der Hydroxylradikalmarker mit diesen klinischen und Laborbefindungen zusammenhängen.

Materialen und Methoden

Studienpopulation, Einschluss-/Ausschlusskriterien Insgesamt wurden 40 erwachsene T2D -Patienten in die Studie aufgenommen. Zu den berechtigten Teilnehmern gehörten diejenigen, für die der behandelnde Arzt neben der Verabreichung eines vorhandenen antidiabetischen Regimes beschlossen, die SGLT-2-Inhibitor-Therapie (Empagliflozin oder Dapagliflozin) basierend auf standardmäßigen klinischen Indikationen zu initiieren.

Die Studie umfasste T2D -Patienten im Alter von 18 bis 75 Jahren mit Hba1c <10% und EGFR> 30 ml/min/1,73 M2. Von den 40 Patienten berichtete keiner berichteten über schmerzhafte Neuropathie (DN4 -Fragebogen), 9 zeigten neuropathische sensorische Symptome (NTSS -Fragebogen) und 9 zeigten einen Verlust der Schutzempfindung (Monofilament -Test). Nach dem Neuropathie -Behinderungswert (NDS) hatten 14 Patienten eine leichte Neuropathie, 16 eine mäßige Neuropathie und 4 eine schwere Neuropathie, was darauf hinweist, dass die meisten Patienten eine bereits bestehende asymptomatische Neuropathie hatten. Die Patienten wurden ausgeschlossen, falls sie Neuropathien der nicht-diabetischen Ätiologie (d. H. Erbliche, medikamenten- oder toxininduzierte, unbehandelte Hypothyreose, Folatmangel (unter 3,9 µg/l), Vitamin-B12-Mangel (unter 200 Ng/l) hatten Leberische Nierenerkrankungen, die die Einschlusskriterien, die Autoimmunerkrankung, die Malignität oder wenn sie regelmäßig übermäßigen Alkoholkonsum beteiligt waren reines Alkohol). Patienten mit schwerer peripherer Arterienerkrankungen, einer Vorgeschichte von Fußulzerationen oder wiederkehrenden Genitalinfektionen wurden ebenfalls ausgeschlossen.

Studiendesign und -ziele Diese prospektive klinische einarmige einarmige klinische Studie, die die kurzfristigen Auswirkungen von Natrium-Glucose-Cotransporter-2 (SGLT-2) -Hemmer auf distale symmetrische diabetische Polyneuropathie, Hydroxylradikalmarker und verwandte hämatologische markierte, hämatologische Untersuchung untersuchen soll und Nierenparameter bei Patienten mit Typ -2 -Diabetes mellitus (T2D). Die Begründung basierte auf dem mutmaßlichen Mechanismus, wodurch die SGLT-2-Inhibitoren über ihre glukosesenkende Wirkung hinaus beeinflussen können, die die Bildung von Hydroxylradikalmarkern beeinflussen und dadurch mikrovaskuläre Komplikationen verbessern können. Dies beinhaltet potenzielle Vorteile der Parameter (RBC) der Roten Blutkörperchen (RBC), abnormaler Albuminurie und der Diabetiker-Neuropathie im Frühstadium. Die primäre Hypothese war, dass die Kurzzeit-SGLT-2-Inhibitor-Therapie Hydroxyl-freie Radikalwege mildern würde, die spezifisch Tyrosin-Metabolitenverhältnisse begleitet werden, die von verbesserten neuropathischen Messungen und RBC-bezogenen Indizes begleitet werden.

Interventions- und Studienprotokoll Alle Teilnehmer wurden nach 4 Wochen SGLT-2-Inhibitor-Therapie einer Bewertung der Basis (Woche 0) unterzogen. Die Dosis und Auswahl des SGLT-2-Inhibitors wurden vom klinischen Team auf der Grundlage von Angaben der Standardbehandlung bestimmt. In der Studie wurden keine zusätzlichen Interventionen vorgeschrieben.

Die Teilnehmer der Datenerfassung und Fragebögen füllten zu Studienbeginn den Lebensstil- und Medikamentenfragebögen aus und dokumentieren Ernährung, Bewegung, Rauchen und Alkoholgewohnheiten, begleitende Medikamente und Komorbiditäten. Der neuropathische Gesamtsymptomwert (NTSS) und DN4 -Fragebögen wurden zur Bewertung subjektiver neuropathischer Beschwerden verabreicht.

Neuropathische Bewertungen Die Bewertung der Neuropathie wurde im Neuropathiezentrum der 2. Abteilung für Medizin und Nephrologie-Diabetes Center der Medizinischen Fakultät der Universität von Pécs unter Verwendung des CA-12-Software-basierten Systems (MSB-MET Ltd., Balatonfüred, Hungary) durchgeführt. Es wurde quantitative sensorische Tests durchgeführt, um die Stromwahrnehmungsschwellen (CPT) bei drei Frequenzen (2000 Hz, 250 Hz und 5 Hz) sowohl zum mittleren als auch zum peronealen Nerv (2000 Hz) zu messen und einen Einblick in große myelinierte (2000-Hz-Aβ), mittelgroße Myelinine (250 Hz (250 Hz) zu bieten (250 Hz Aδ) und unmyelinierte (5Hz C) kleine Fasernfunktion. CPT -Werte unter dem normalen Bereich zeigen eine Hyperästhesie an, und Werte über dem normalen Bereich zeigen eine Hypoästhesie an.

Zusätzliche klinische Untersuchungen wurden zur distalen symmetrischen Polyneuropathie (DSPN) durchgeführt:

1. Tiefe Sehnenreflextests und 128 Hz kalibrierte Stimmgabel (Vibration) für große Faserfunktionsstörungen und kalibriert und
2. Pinprick (Schmerz) und Temperaturwahrnehmung für kleine Faserfunktionsstörungen. Die Bewertung von 10 g Monofilament (Protective Sensation) für das Risiko einer Foot-Ulcer-DSPN ist eine der häufigsten Komplikationen bei Patienten mit Typ-2-Diabetes (T2D), selbst bei gut kontrollierter Glykämie. DSPN kann entweder kleine oder große Nervenfasern oder eine Kombination aus beiden längenabhängigen Weise in einer "Strumpf-Glove" -Verteilung beeinflussen.

Labormessungen Blut- und Urinproben wurden zu Studienbeginn und in Woche 4 gesammelt. Es war keine zusätzliche Venenpunktion über die routinemäßige Probenahme erforderlich; Für Forschungszwecke wurden ungefähr 10 ml Blut erhalten.

Routinparameter Der Hba1c wurde in Woche 0 gemessen. Serumfructosamin, Nüchternglukose und Seruminsulin wurden sowohl in Woche 0 als auch in Woche 4 gemessen. Serumkreatinin und geschätzte glomeruläre Filtrationsrate (EGFR) wurden in Woche 0 und Woche 4. Serum Bilirubin ermittelt. , AST, ALT, GGT, ALP, LDH, INR, Serum Gesamtprotein, Albumin, Gesamtcholesterin, HDL, LDL, Harnsäure -Serumeisen, Transferrin, Transferrin -Sättigung und Ferritin wurden in Woche 0 gemessen, während Triglyceride, Serum -Natrium, gemessen wurden. Kalium, Erythrozyten-Sedimentationsrate (ESR), C-reaktives Protein (CRP) und Urinalbumin und Kreatinin wurden sowohl in Woche 0 als auch in Woche 4 gemessen.

Marker mit freien Radikalen Hydroxylfreadikern, um den Hydroxyl-freien Radikalweg und seine Verbindung zur Neuropathie, RBC-Formation und Nierenparametern zu untersuchen. Tyr), Meta-Tyrosin (M-Tyr) und Ortho-Tyrosin (O-Tyr) wurden durch Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) quantifiziert. Zusätzlich zu den direkten Konzentrationen dieser Metaboliten wurden die folgenden Verhältnisse berechnet, um Veränderungen im oxidativen Milieu unter der SGLT-2-Inhibitor-Therapie zu charakterisieren: p-TYR/Phe, m-Tyr/Phe, O-Tyr/Phe (M- Tyr+o-tyr)/Phe, M-Tyr/p-Tyr, o-tyr/p-Tyr, (M-M-Tyr+O-Tyr)/P-Tyr, M-Tyr/KREA, p-Tyr/krea , o-tyr/krea sowie alle entsprechenden Serum- und Harnwerte. Dieses umfassende Gremium an Hydroxylierungsprodukten und abgeleiteten Verhältnissen zielte darauf ab, eine detaillierte Bewertung der Aktivität des Hydroxylfreenradikals und dessen potenzieller Einfluss auf diabetische Komplikationen bereitzustellen.

Zusätzliche Berechnungen Die Bewertung des Homöostase-Modells der Insulinresistenz (HOMA-IR) wurde berechnet, um die Insulinsensitivität zu bewerten. Änderungen im Urinalbumin/Kreatinin -Verhältnis (ACR) und Korrelationen mit den CPT -Parametern der aktuellen Wahrnehmung (CPT) wurden während der gesamten Studie ebenfalls bewertet.

Der Neuropathy Disability Score (NDS) wurde unter Verwendung eines standardisierten klinischen Untersuchungsansatzes berechnet. Diese Bewertung bewertet Knöchelreflexe, Schwingungsempfindungen, Pin-Prick-Empfindungen und Temperaturempfindungen am großen Zeh. Die maximale Gesamtpunktzahl beträgt 10 und kategorisiert wie folgt:

3-5 Punkte: Leichte Neuropathie 6-8 Punkte: Mäßige Neuropathie 9-10 Punkte: schwere Neuropathie

Hochleistungspflichtige Flüssigchromatographie (HPLC) analysiert venöses Blut von Patienten in einheimische Röhrchen während der routinemäßigen Blutprobenahme. Das Serum wurde durch Zentrifugation extrahiert und bis zur weiteren Untersuchung bei -80 ° C gelagert. Danach wurden 125 & mgr; l Trichlor-Essigsäure (TCA) zu 500 & mgr; l Serum gegeben, dann wurden die Proben 30 Minuten lang auf Eis inkubiert. Anschließend wurde der Niederschlag durch Zentrifugation getrennt und der Überstand wurde unter Verwendung eines 0,2 μm -Spritzenfilters (Millipore Inc.) filtriert. Der Überstand wurde bis zu einem weiteren Verfahren bei -80 ° C gelagert oder sofort durch HPLC analysiert. Die HPLC-Analyse wurde unter Verwendung eines Shimadzu-Klasse LC-10 Advp HPLC-Gerät (Shimadzu Manufacturing Inc., USA) durchgeführt. Eine 20 & mgr; l Filtrat wurde auf eine Licrospospher-C18-Silica-Säule (Merck) injiziert. Verschiedene Aminosäuren und Isomere: Phenylalanin (Phe), Para-tyrosin (p-Tyr), Meta-Tyrosin (M-Tyr), Ortho-Tyrosin (O-TYR) wurden unter Verwendung ihrer Autofluoreszenz nachgewiesen. P-, M-, O-TYR wurden bei 275 nm Anregung und 305 nm-Emission gemessen, während PHE bei einer Anregung von 258 nm und 288 nm unter Verwendung eines Shimadzu RF-10AXL-Fluoreszenzdetektors bewertet wurde. Ein isochratischer Fluss des Eluenten, das 1% Essigsäure, 1% Natriumacetat und 98% destilliertes Wasser enthielt, wurde durchgeführt. Zur Bestimmung der Konzentrationen verschiedener Aminosäuren und Isomere wurden externe Standards verwendet.

Die statistischen Analysedaten wurden von einem Biostatistiker unter Verwendung geeigneter Methoden für gepaarte Vergleiche sowie Korrelations- und Regressionsanalysen analysiert, um potenzielle Prädiktoren für die Veränderung der Neuropathie-, Hydroxyl-radikalbezogenen und metabolischen Parameter zu identifizieren. Subgruppenanalysen untersuchten Patienten mit abnormalen Basis-CPT-Werten, um zu erkennen, ob die SGLT-2-Inhibitor-Therapie bei Patienten mit bereits existierenden neuropathischen Veränderungen einen höheren neurologischen Nutzen bringen könnte. Die Verteilung der Parameter wurde unter Verwendung des Normalitätstests von Kolmogorov-Smirnov getestet. Änderungen der Parameter zwischen Basislinie und Woche 4 wurden unter Verwendung eines gepaarten Proben -T -Tests verglichen.

Korrelationsanalysen wurden durch Pearsons (Normalverteilung) oder Spearmans Rho (nicht normale Verteilung) durchgeführt. Lineare Regressionsmodelle mit schrittweisen Methoden wurden zur Bewertung von Prädiktoren für Neuropathie, RBC -Parameter und Albuminurie festgelegt. Das statistische Paket für Social Sciencies (SPSS) Version 28 (IBM, Armonk, New York, USA) wurde für statistische Analysen verwendet. Ein 'P' -Wert unter 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.

Zusammenfassend konnten die Methoden untersuchen, ob die kurzfristige SGLT-2-Inhibitor-Therapie durch Reduzierung der Hydroxyl-freien Radikalerzeugung und die Verbesserung der RBC-Indizes und abnormaler Albuminurie auch messbare Verbesserungen der diabetischen neuropathischen Funktion und verwandten Hydroxyl-freien Radikalen führen können.